[发明专利]一种岩土层原位旁压测试装置及方法

说明书

本发明提供一种岩土层原位旁压测试装置及方法，测试装置包括地面信息处理控制装置、测试控制数据采集处理器以及测试控制电路板；地面信息处理控制装置与测试控制数据采集处理器通信连接；测试控制数据采集处理器与测试控制电路板电连接；测试控制电路板和测试控制数据采集处理器分别与旁压器的测试单元电连接；地面信息处理控制装置用于获取旁压器的测试数据和对测试数据进行处理，并对测试控制数据采集处理器发布测试控制指令；测试控制数据采集处理器用于接收测试单元的测试数据和地面信息处理控制装置测试控制指令，并传输至地面信息处理控制装置；测试单元设置于钻孔内，用于采集岩土层的测试数据；采用上述方案，能够简化测试装置结构。

技术领域

本发明属于岩土工程旁压测试技术领域，具体涉及一种岩土层原位旁压测试装置及方法。

背景技术

在基础建设大力发展的今天，建构筑物的复杂性和难度系数逐渐加大，对地基的要求也越来越高，保证地基土力学数据的真实、准确和可靠性是当前岩土工程勘察技术领域面临的较为紧迫的问题；解决该问题的有效途径是发展岩土原位测试技术。

原位旁压测试装置用于原位测定土层水平向初始压力（）、临塑压力（）、极限压力（）和旁压模量（）；并可利用所测得的数据，通过分析计算出土层的原位水平应力（）、抗剪强度指标（）、变形数据（）、水平向固结系数（）和水平向基床系数（K）等。

现有的原位旁压测试装置一般由土体旁压器、动力源控制系统以及管路系统三部分组成，其中：

第一、旁压器：旁压器是对地下钻孔的孔壁土（岩）体直接施加压力的装置；测试时，将旁压器沿钻孔放置到需要测试的地层部位，地面气动力源将液体介质（水或油）通过中间管路压入旁压器内，使旁压器在液体压力介质作用下沿径向呈圆柱形扩张；扩张压力作用于地基土（岩）体，量测动力源施加的压力和压入橡皮膜内液体的体积，可计算地基土的压力和变形数据；

第二、动力源控制系统：动力源位于地表，一般采用高压氮气压力源，也可采用打气筒或空气压缩机压缩空气压力源，其功能是给压力介质（水或油）施加压力；控制系统用于控制压力的施加，并显示压力和输入的液体体积；

第三、管路系统：管路系统是用于将地面上的压力介质输送到钻孔内的旁压器内。

现有的原位旁压试验装置缺点包括：

第一、装置分地上和地下两部分；地上为动力源，地下是旁压测试器，动力源和旁压器之间采用液体输送管路连接，形成环路的测量装置，体积庞大分散、人工操作复杂、人工记录数据难以追溯；

第二、试验数据通过读取地面装置的仪表显示和人工理论计算获得，由于地面装置距地下的测试部位距离较大，仪表显示和人工理论计算数据和实际存在一定的偏差；

第三、传递动力的管路由多根软管组成，测试时需将管路沿钻孔放入钻孔内；由于钻孔直径较小，孔内还有钻杆等物体，造成管路布设难度较大，工作效率较低。

基于上述岩土原位测试中存在的技术问题，尚未有相关的解决方案；因此迫切需要寻求有效方案以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术中存在的不足之处，提出一种岩土层原位旁压测试装置及方法，旨在解决现有现有岩土层原位旁压测试中测试装置体积庞大分散、人工操作复杂、人工记录数据难以追溯的问题。